Brain tau PET-based identification and characterization of subpopulations in patients with Alzheimer’s disease using deep learning-derived saliency maps
Notice bibliographique
Résumé
Alzheimer’s disease (AD) is a heterogeneous neurodegenerative disorder in which tau neurofibrillary tangles are a pathological hallmark closely associated with cognitive dysfunction and neurodegeneration. In this study, we used brain tau data to investigate AD heterogeneity by identifying and characterizing the subpopulations among patients. We included 615 cognitively normal and 159 AD brain 18 F-flortaucipr PET scans, along with T1-weighted MRI from the Alzheimer Disease Neuroimaging Initiative database. A three dimensional-convolutional neural network model was employed for AD detection using standardized uptake value ratio (SUVR) images. The model-derived saliency maps were generated and employed as informative image features for clustering AD participants. Among the identified subpopulations, statistical analysis of demographics, neuropsychological measures, and SUVR were compared. Correlations between neuropsychological measures and regional SUVRs were assessed. A generalized linear model was utilized to investigate the sex and APOE ε4 interaction effect on regional SUVRs. Two distinct subpopulations of AD patients were revealed, denoted as S Hi and S Lo . Compared to the S Lo group, the S Hi group exhibited a significantly higher global tau burden in the brain, but both groups showed similar cognition distribution levels. In the S Hi group, the associations between the neuropsychological measurements and regional tau deposition were weakened. Moreover, a significant interaction effect of sex and APOE ε4 on tau deposition was observed in the S Lo group, but no such effect was found in the S Hi group. Our results suggest that tau tangles, as shown by SUVR, continue to accumulate even when cognitive function plateaus in AD patients, highlighting the advantages of PET in later disease stages. The differing relationships between cognition and tau deposition, and between gender, APOE4, and tau deposition, provide potential for subtype-specific treatments. Targeting gender-specific and genetic factors influencing tau deposition, as well as interventions aimed at tau’s impact on cognition, may be effective.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».